一种开有镂空条的PERC太阳能电池的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体是指一种开有镂空条的PERC太阳能电池。

背景技术：

晶硅太阳能电池是一种有效吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。

传统晶硅太阳能电池基本上只采用正面钝化技术，在硅片正面用PECVD的方式沉积一层氮化硅，降低少子在前表面的复合速率，可以大幅度提升晶硅电池的开路电压和短路电流，从而提升晶硅太阳电池的光电转换效率。

随着对晶硅电池的光电转换效率的要求越来越高，人们开始研究背钝化太阳电池技术。背钝化电池工艺复杂，光电转换效率高，但是与常规电池一样，仍然存在电池的弯曲度过大的问题。弯曲度过大，会影响下游客户将电池封装成组件的成品率，影响组件的品质。

在生产过程中，背钝化电池会要求相匹配的铝浆以铝浆湿重等工艺参数的频繁调节，工艺窗口小，影响大规模生产以及电池的光电转换效率。而对于PERC太阳能电池，铝浆和相应的印刷烧结工艺又是影响光电转换效率的关键辅料，因此需要从其他环节解决电池的弯曲度问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种开有镂空条的PERC太阳能电池，该太阳能电池通过在铝背场上设置镂空条，改善硅片的应力分布，降低铝背场的重量，减少电池弯曲度，降低碎片率，提高PERC太阳能电池的品质。

本实用新型的这一目的通过如下的技术方案来实现的：一种开有镂空条的PERC太阳能电池，包括自下而上依次设置的背银电极、铝背场、背面氮化硅膜、背面氧化铝膜、P型硅、N型硅、正面氮化硅膜和正银电极，所述太阳能电池在背面还开设有开通所述背面氮化硅膜、背面氧化铝膜后直至P型硅的多条激光开槽区，多条激光开槽区平行设置，每个激光开槽区内均填充有背铝条，所述背铝条与所述的铝背场采用铝浆料一体印刷成型，铝背场通过背铝条与P型硅相连，其特征在于：所述铝背场镂空开设有多条连续的镂空条，多条镂空条也平行设置，并且与激光开槽区相平行，多条镂空条与多条激光开槽区呈交替间隔状分布。

太阳能电池中的全铝背场会产生电池弯曲度过大，弯曲度过大会导致后续的下游客户封装成组件时的碎片率过高，影响组件的成品率和品质，同时增加电池碎片率，无法保证PERC太阳能电池的品质。本实用新型太阳能电池中的铝背场采用设有镂空条的局部铝背场，改善硅片的应力分布，降低铝背场的重量，减少电池弯曲度，同时降低电池的碎片率，提高后续电池封装成组件的成品率和组件的品质。

作为优选实施例，所述多条激光开槽区的结构相同，多条镂空条的结构也相同。

作为优选实施例，本实用新型中，所述镂空条的两端离铝背场边缘的距离为5～50mm，镂空条的宽度为5～20mm。

所述激光开槽区的宽度为20～100微米。

所述背面氮化硅膜的厚度为80～300微米。

所述背面氧化铝膜的厚度为2～30nm。

与现有技术相比，本实用新型的太阳能电池能够降低电池弯曲度，同时降低电池的碎片率，设备投入成本低，工艺简单，且与目前生产线兼容性好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型开有镂空条的PERC太阳能电池的整体结构截面图；

图2是本实用新型开有镂空条的PERC太阳能电池中铝背场的平面图，显示镂空条与激光开槽区的位置对应关系。

附图标记说明

1、背银电极，2、铝背场，

3、背面氮化硅膜，4、背面氧化铝膜，5、P型硅，6、N型硅，

7、正面氮化硅膜，8、正银电极，

9、激光开槽区；10、背铝条；11、镂空条。

具体实施方式

实施例一

如图1、图2所示的开有镂空条的PERC太阳能电池，包括自下而上依次设置的背银电极1、铝背场2、背面氮化硅膜3、背面氧化铝膜4、P型硅5、N型硅6、正面氮化硅膜7和正银电极8，太阳能电池在背面还开设有开通背面氮化硅膜3、背面氧化铝膜4后直至P型硅5的多条激光开槽区9，多条激光开槽区9的结构相同，多条激光开槽区9平行设置，每个激光开槽区9内均填充有背铝条10，背铝条10与铝背场2采用铝浆料一体印刷成型，铝背场2通过背铝条10与P型硅5相连，该铝背场2镂空开设有多条连续的镂空条11，多条镂空条11也平行设置，并且与激光开槽区9相平行，多条镂空条11的结构也相同，多条镂空条11与多条激光开槽区9呈交替间隔状分布。

本实用新型太阳能电池中的铝背场2采用设有镂空条11的局部铝背场2，改善硅片的应力分布，降低了铝背场2的重量，减少电池弯曲度，同时降低电池的碎片率，提高PERC太阳能电池的品质，保证了产品的质量。

本实施例的背面氧化铝膜4的材质为三氧化二铝(Al2O3)，背面氮化硅膜3和正面氮化硅膜7的材质相同，均为氮化硅(Si3N4)。

本实施例中，镂空条11的两端离铝背场边缘的距离为5mm，镂空条的宽度为5mm，激光开槽区9的宽度为20微米，背面氮化硅膜3的厚度为150微米，背面氧化铝膜4的厚度为8nm。

作为本实施例的变换，多条激光开槽区9的也可以为尺寸不同的槽，多条镂空条11的结构也可以不同。

上述开有镂空条的PERC太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

(1)在硅片正面和背面形成绒面，硅片为P型硅5；

(2)在硅片正面进行扩散形成N型硅6，即N型发射极；

(3)去除硅片周边的PN结和扩散过程形成的正面磷硅玻璃；

(4)对硅片背面进行抛光；

(5)在硅片背面依次沉积背面氧化铝膜4和背面氮化硅膜3；

(6)在N型硅6的正面沉积正面氮化硅膜7；

(7)对硅片背面进行激光开槽，开通背面氮化硅膜3、背面氧化铝膜4后直至硅片，形成多条激光开槽区9；

(8)在硅片背面印刷背电极浆料，烘干；

(9)在硅片背面采用丝网印刷铝浆料，形成铝背场2，该铝背场2镂空形成多条连续的镂空条11，多条镂空条11与多条激光开槽区9呈交替间隔状分布，在印刷铝背场2的同时在激光开槽区9内印刷铝浆料，形成背铝条10，背铝条10与铝背场2一体印刷成型，印刷后进行烘干；

(10)在正面氮化硅膜7的正面印刷正电极浆料，烘干；

(11)对硅片进行高温烧结，形成背银电极1、铝背场2和正银电极8；

(12)对硅片进行抗LID退火处理，形成太阳能电池。

本实施例上述步骤(5)和步骤(6)的顺序也可以颠倒，即先进行步骤(6)，然后进行步骤(5)。

实施例二

本实用新型开有镂空条的PERC太阳能电池的实施例二和实施例一不同之处在于，实施例二中，镂空条11的两端离铝背场边缘的距离为15mm，镂空条的宽度为8mm，激光开槽区9的宽度为40微米，背面氮化硅膜3的厚度为200微米，背面氧化铝膜4的厚度为9nm。

实施例三

本实用新型开有镂空条的PERC太阳能电池的实施例三和实施例一不同之处在于，实施例三中，镂空条11的两端离铝背场边缘的距离为26mm，镂空条的宽度为12mm，激光开槽区9的宽度为60微米，背面氮化硅膜3的厚度为250微米，背面氧化铝膜4的厚度为16nm。

实施例四

本实用新型开有镂空条的PERC太阳能电池的实施例四和实施例一不同之处在于，实施例四中，镂空条11的两端离铝背场边缘的距离为40mm，镂空条的宽度为16mm，激光开槽区9的宽度为80微米，背面氮化硅膜3的厚度为300微米，背面氧化铝膜4的厚度为23nm。

实施例五

本实用新型开有镂空条的PERC太阳能电池的实施例五和实施例一不同之处在于，实施例五中，镂空条11的两端离铝背场边缘的距离为50mm，镂空条的宽度为20mm，激光开槽区9的宽度为100微米，背面氮化硅膜3的厚度为80微米，背面氧化铝膜4的厚度为30nm。

本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。